다양한 희귀 원소로 시간을 측정하는 원자시계라는게 있다는데..

Question

오늘 과학 특별 강좌를 듣는중에 원자시계 얘기가 잠깐 나왔습니다.

세슘이니 루비듐이니 스트론튬이니 하는 것들로 시간을 측정하는데..

원소의 원자 중 전자의 에너지로 무슨 에너지를 측정하여 시간을 측정할수 있다는데..

무슨 설명인지 이해가 되지 않더라구요.

혹시, 좀 쉽게 설명 해 주실 전문가분이 계신가요?

Answer 1

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 원자시계는 물리학에서 정밀한 시간을 측정하기 위해 이용되는 장치로 원자가 1초 동안 움직이는 횟수인 원자의 고유진동수를 활용해 정확한 1초를 알아내고 이를 통해 시간을 측정하는 원리입니다

세슘 원자 시계는 세슘 원자의 전자 상태를 이용하여 시간을 측정합니다. 세슘 원자의 전자는 특정한 주파수의 전자기파에 의해 전이될 때 에너지를 방출합니다. 이 때 방출된 에너지의 주파수는 매우 정확하게 일정한 값이며, 이를 기준으로 정확한 시간을 측정할 수 있습니다.

수소 원자 시계는 마찬가지로 수소 원자의 전자 상태를 이용하여 시간을 측정합니다. 수소 원자의 전자 역시 특정한 주파수의 전자기파에 의해 전이될 때 에너지를 방출합니다. 이 때 방출된 에너지의 주파수는 세슘 원자와 마찬가지로 매우 정확한 값이며, 이를 이용하여 정확한 시간을 측정할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

사용자는 원자 클럭을 이용해 원자 내 전자의 에너지를 측정하여 시간을 측정하는 방법에 대한 설명을 요청했습니다. 전문가는 각 원자가 고유한 수의 전자를 가지며, 전자의 에너지는 자기장에 영향을 받아 측정이 가능하다는 간단한 설명을 제공했습니다. 이 측정값은 원자 클럭에서 시간을 추적하는 데 사용되며, 원자 클럭은 가장 정확한 종류의 시계입니다.